(57)【要約】【課題】  ホース内圧が従来より高い場合であっても、内面ゴムが破壊されることがなく、シール性が長期間維持できるホース接続構造を提供する。【解決手段】  リング状凹溝５ａ，５ｂを外周面に有するニップル３と、このニップル３と同心軸に設けられたソケット４とから構成された口金具２にホース１を挿入し、ソケット４をリング状凹溝５ａ，５ｂの外周方向の真上の位置で求心方向に加締めるとともに、ニップル３の最も先端側に位置するリング状凹溝５ｂよりさらにニップル３の先端側のストレート部７でソケット４を求心方向に加締めることにより、ソケット４の先端部を、その先端方向に向かって狭まるテーパ状に加工する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または２条以上のリング状凹溝を外周面に有するニップルと、このニップルと同心軸に設けられたソケットとから構成された口金具にホースを挿入し、前記ソケットを前記リング状凹溝の外周方向の真上の位置で求心方向に加締めることにより前記ホースに前記口金具を固定したホース接続構造において、前記ニップルの最も先端側に位置する前記リング状凹溝よりさらに前記ニップルの先端側のストレート部で前記ソケットを求心方向に加締めることを特徴とするホース接続構造。
【請求項２】
前記ストレート部での加締めにより、前記ソケットの先端部が、その先端方向に向かって狭まるテーパ状に加工された請求項１に記載のホース接続構造。
【請求項３】
前記口金具の軸に対する前記テーパ状の部分の傾斜角度が１〜２０°である請求項２に記載のホース接続構造。
【請求項４】
前記ストレート部での加締めにより、前記ソケットの先端部が、その先端方向に向かって広がるスカート状に加工された請求項１に記載のホース接続構造。
【請求項５】
前記ストレート部での加締めによるホースの肉厚圧縮率が１〜４０％である請求項４に記載のホース接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温から低温の広い温度領域で使用されるホースにニップルとその同心軸に設けたソケットから構成された金具を固定したホース接続構造に関する。本発明の接続構造は、例えば、パワーステアリングホース、油圧用高圧ホース 、エアーブレーキホースなどのゴムホースおよび樹脂ホースの接続に利用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来のホース接続構造の例を図４に示す。
【０００３】
図４に示すホース接続構造では、ホース１に挿入するニップル３とニップル３と同心軸に設けたソケット４で構成された口金具２に、ホース１を挿入し、ソケット４の複数箇所（本例では２箇所）を求心方向にプレスした加締部６（６ａ，６ｂ）によりホース１に口金具２を固定している。
【０００４】
ホース１は、例えば、高温から低温までの使用に耐える合成ゴムの内面ゴム１ａおよび外面ゴム１ｂからなり、その間にホース内圧に耐える強度の補強糸層１ｃを有する。
【０００５】
口金具２とホース１との接続部は、高温から低温の広い温度領域での長時間の使用において、内部流体の漏れを防止するシール性を保持することが要求される。よって、その接続部のシール性を高めるために、前記複数箇所（本例では２箇所）のソケット加締部７の求心方向に位置するニップル３の外周面の複数箇所（本例では２箇所）にリング状凹溝５（５ａ，５ｂ）を設けている。リング状凹溝５（５ａ，５ｂ）は、ニップル３の長さ方向の中央付近の位置に設けられている。
【０００６】
そして、上記従来のホース接続構造では、ニップル３の最も先端側の凹溝５ｂよりさらに先端側では加締めを行っていないので、ソケット４の先端部はスカート状に広がっている（したがって、この先端部をスカート部４ａと呼ぶ。）。このため、上記従来のホース接続構造が高温に曝されたときはゴムの膨脹により内面ゴム１ａに応力がかかり、内面ゴム１ａは応力の低いスカート部４ａの方向へ移動しようとする。また、低温に曝されたときは、ゴムの収縮によりニップル３と内面ゴム１ａに発生する加締め力が小さくなり、ホース１の内圧による応力により内面ゴム１ａがやはりスカート部４ａの方向へ移動しようとする。
【０００７】
このため、リング状凹溝５ｂのニップル３の先端側のエッジ部８において最も応力が集中しやすい。
【０００８】
一方、パワーステアリングシステム等において省エネを目的として油圧ポンプの吐出圧力をさらに高圧にすることが要請されている。
【０００９】
ところが、上記油圧ポンプの吐出圧力のさらなる高圧化に対応してホース内圧を従来より高くすると、上記リング状凹溝５ｂのエッジ部８における応力がさらに上昇して内面ゴム１ａの破壊限界値を超え、エッジ部８を起点として内面ゴム１ａが破壊し、短期間でシール漏れが生じるという問題があった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１７４３８２号公報（段落番号［０００７］−［０００９］、図１０、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであって、ホース内圧が従来より高い場合であっても、内面ゴムが破壊されることがなく、シール性が長期間維持できるホース接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、１または２条以上のリング状凹溝を外周面に有するニップルと、このニップルと同心軸に設けられたソケットとから構成された口金具にホースを挿入し、前記ソケットを前記リング状凹溝の外周方向の真上の位置で求心方向に加締めることにより前記ホースに前記口金具を固定したホース接続構造において、前記ニップルの最も先端側に位置する前記リング状凹溝よりさらに前記ニップルの先端側のストレート部で前記ソケットを求心方向に加締めることを特徴とするホース接続構造である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記ストレート部での加締めにより、前記ソケットの先端部が、その先端方向に向かって狭まるテーパ状に加工された請求項１に記載のホース接続構造である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記口金具の軸に対する前記テーパ状の部分の傾斜角度が１〜２０°である請求項２に記載のホース接続構造である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記ストレート部での加締めにより、前記ソケットの先端部が、その先端方向に向かって広がるスカート状に加工された請求項１に記載のホース接続構造である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記ストレート部での加締めによるホースの肉厚圧縮率が１〜４０％である請求項４に記載のホース接続構造である。
【発明の効果】
【００１６】
上記本発明によれば、内面ゴムのニップル先端側への移動を制約することにより、内面ゴムの破壊が防止され、その結果、シール性を長期間維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１のホース接続構造を示す部分断面図である。本実施の形態において使用する口金具２は、ホース１に挿入される円筒状のニップル３と、ニップル３のホース 挿入部分の外周にニップル３と同心軸に設けられた円筒状のソケット４とから構成される。そして、ニップル３の長さ方向の中央付近の位置の外周面には２条のリング状凹溝５ａ，５ｂが設けられている。
【００１９】
そして、図４の従来の接続構造と同様に、口金具２にホース１を挿入し、リング状凹溝５ａ，５ｂの外周方向の真上の位置である加締部６ａ，６ｂの２箇所で、ソケット４を求心方向に加締める加締プレスを行なう。
【００２０】
本発明においては、リング状凹溝５ａ，５ｂの場所に加えて、リング状凹溝５ｂよりさらに先端側のストレート部７でもソケット４を求心方向に加締める加締プレスを行なう（加締めの場所を加締部６ｃとする）。これにより、ホース１内の温度や圧力が変動しても、内面ゴム１ａがニップル３の先端方向へ移動することが制約され、リング状凹溝５ｂのニップル３の先端側のエッジ部８における応力集中が緩和される。その結果、従来エッジ部８を起点として発生していた内面ゴム１ａの破壊が防止され、長期間シール性が維持されることとなる（以下、長期間シール性が維持されることを「長期シール性」と呼ぶ）。
【００２１】
本実施の形態では、ストレート部７での加締めをソケット４の先端近くで行い、ソケット４の先端部をその先端方向に向かって狭まるテーパ状に加工する。これにより、内面ゴム１ａが温度や圧力の変動によってニップル３の先端方向へ移動しようとしても、テーパ状の部分（以下、「テーパ部」という。）９の内面とニップル３の外面との間の隙間が狭まって抵抗が大きくなるので移動が阻止される。口金具２の軸に対するテーパ部９の傾斜角度θは、１〜２０°、特に５〜１５°とするのが好ましい。テーパ部９の傾斜角度は、小さすぎるとテーパの内面とニップル３の外面との間の隙間はほとんど狭まらないので内面ゴム１ａの移動を十分に阻止できず長期シール性に対する効果はほとんどないが、テーパ部９の傾斜角度が少しでもあれば長期シール性に対する効果は得られる。逆に、傾斜角度が大きすぎるとテーパ部９の先端部に応力が集中し却ってこの部分から外面ゴム１ｃが破壊するおそれが高まり、ホース外面部からの破壊の可能性が上昇し好ましくない。
【００２２】
［実施の形態２］
図２は、実施の形態２のホース接続構造を示す部分断面図である。上記実施の形態１では加締部６ｃをソケット４の先端近くとしたが、本実施の形態においては、加締め部６ｃをソケット４の先端から離れた場所とする。これにより、ソケット４は、図２に示すように加締部６ｃにおいてその先端方向に向かって一旦狭まったのち再度広がり、ソケット４の先端部はスカート状となる。このため、上記一旦狭まった部分で内面ゴム１ａの移動を阻止するとともに、ソケット４の先端部はスカート状に広がっているため、上記実施の形態１のようにソケット４の先端部（すなわち、図１のテーパ部９の先端部９ａ）に応力が集中することがなく、この部分から外面ゴム１ｃが破壊されるおそれはない。ただし、上記実施の形態１に比べ、スカート状の部分を余分に必要としソケット４の全長が長くなるので材料コストは高くなる。
【００２３】
加締部６ｃでの加締めの度合いは、ホースの肉厚圧縮率で１〜４０％、さらには３〜２０％、特に５〜１５％とするのが好ましい。肉厚圧縮率は、小さすぎると内面ゴム１ａの移動を十分に阻止できず、逆に大きすぎると加締めによりホースが割れるおそれが高くなるためである。
【００２４】
なお、上記実施の形態１，２とも、加締部６ｃは、加締部６ａ，６ｂと分けて別に加締めてもよいし、同時に加締めてもよい。
【００２５】
また、上記実施の形態１，２ではリング状凹溝を２条としたが、これに限定されるものではなく、１条または３条以上としてもよい。
【実施例】
【００２６】
以下に実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００２７】
〔試験方法〕
本発明の効果を確認するために、以下の実施例１〜４および比較例１の接続構造について、冷熱耐久試験を行なった。
【００２８】
冷熱耐久試験とは、常に０←→１１．７ＭＰａ、３５ｃｐｍの繰り返し加圧がかかったホース試料を１２０℃で０．５時間保持したのち３時間かけて−２０℃まで降温して同温度で１時間保持し、そののち０．５時間かけて１２０℃まで昇温することを１サイクルとし、そのサイクルを繰り返し、口金具とホースの接続部からのオイル洩れが発生するサイクル数を確認する試験である（図３参照）。冷熱耐久試験は、ホース接続部のシール性を維持するうえで最も厳しいとされる上下限温度に繰り返し変化する条件下での性能を評価する試験である。なお、試験油はＰＳＦ（パワーステアリングフルード）を使用した。
【００２９】
実施例１〜４および比較例１のホース１としては、内径が１０ｍｍ、外径が２０ｍｍであり、内面ゴム１ａをＨ−ＮＢＲ（水素添加ニトリルブタジエンゴム）、補強層１ｃをナイロン糸の２ブレード、外面ゴム１ｂをＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）とＨ−ＮＢＲのブレンドゴムで構成されたパワーステアリングホースを使用した。
【００３０】
ホース１を、実施例１〜３では図１に示す接続構造により、実施例４〜６では図２に示す接続構造により、比較例１では図４に示す接続構造により、それぞれ接続した。
【００３１】
実施例１〜６および比較例１で使用したニップル３としては、材質がＳＴＫＭ１１Ａ、外径が１０ｍｍ、肉厚が１．７５ｍｍであり、これに幅：４．０ｍｍ、深さ：０．５ｍｍのリング状凹溝５ａ，５ｂを転造加工により形成した。
【００３２】
また、実施例１〜６および比較例１で使用したソケット４としては、材質がＳＷＣＨ１２、外径が２５．３ｍｍ、肉厚が１．９ｍｍで、硬度がＨＶ９０〜１３０のものを用いた。
【００３３】
ソケット４の加締めは加締めプレスを用いて行った。実施例１〜６および比較例１とも、加締部６ａ，６ｂは、同じ加締め力により一度に加締めた。実施例１〜６の加締部６ｃは、加締部６ａ，６ｂを加締めた後に、別途、加締めの位置および度合いを適宜変更して加締めた。
【００３４】
実施例１のテーパ部９の傾斜角度は２°、実施例２のテーパ部９の傾斜角度は１０°、実施例３のテーパ部９の傾斜角度は１５°、実施例４の加締部６ｃにおけるホースの肉厚圧縮率は５％、実施例５の加締部６ｃにおけるホースの肉厚圧縮率は１０％、実施例６の加締部６ｃにおけるホースの肉厚圧縮率は２０％であった。
【００３５】
〔試験結果〕
冷熱耐久試験の結果を表１に示す。本試験では、漏れが発生する試験温度サイクル数の目標値を４０サイクル以上とした。表に示すように、比較例１では、目標値を大きく下回るのに対し、実施例１〜６ではいずれも目標値を超えており、長期間シール性を維持できることが確認された。
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施の形態１のホース接続構造を示す部分断面図である。
【図２】実施の形態２のホース接続構造を示す部分断面図である。
【図３】冷熱耐久試験の試験温度サイクルを説明する図である。
【図４】従来のホース接続構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１： ホース
１ａ：内面ゴム
１ｂ：外面ゴム
１ｃ：補強糸層
２：口金具
３：ニップル
４：ソケット
４ａ：スカート部
５，５ａ，５ｂ：リング状凹溝
６，６ａ，６ｂ，６ｃ： 加締部
７：ストレート部
８：エッジ部
９：テーパ部
９ａ：先端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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